CC BY
18ГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Спецвыпуск № 3 (773)
ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА
ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЦЕЛЯХ ПРОДЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО СРОКА ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ ГАЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОМПЛЕКСА ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ
УДК 622.691.24
Д.В. Гришин, ООО «Газпром ПХГ» (Москва, РФ), [email protected] Р.С. Никитин, ООО «Газпром ПХГ», [email protected]
A.П. Зубарев, ООО «ИНГТ» (Москва, РФ)
B.Н. Даниленко, АО НПФ «ГИТАС» (Октябрьский, РФ)
В статье описаны современные методы диагностирования геолого-технического состояния скважин, позволяющие проводить комплекс геофизических исследований и работ для определения текущего состояния скважин без глушения. Представлены диагностическая магнито-импульсная аппаратура для различных скважинных условий, технология зондирования прискважинной зоны на основе модифицированных ядерных методов и технология выявления и контроля состояния герметичности обсадных колонн и внутрискважинного оборудования.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: МАГНИТО-ИМПУЛЬСНАЯ АППАРАТУРА, ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПОДЗЕМНОЕ ХРАНИЛИЩЕ ГАЗА, ДИАГНОСТИРОВАНИЕ, ЗАКОЛОННЫЙ ПЕРЕТОК, ГАЗОНАСЫЩЕННОСТЬ, СРОК БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ.
В российских подземных хранилищах газа (ПХГ) внедрена система экспертизы промышленной безопасности скважин, устанавливающая оптимальные объемы исследовательских работ и последовательность их проведения. На основании экспертизы определяются сроки возможной эксплуатации скважин и необходимые компенсирующие мероприятия, которые служат гарантией промышленной безопасности.
АППАРАТУРА ДЛЯ ОЦЕНКИ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН
Для решения задач по оценке геолого-технического состояния скважин ООО «Газпром ПХГ» совместно с коллегами из ООО «ИНГТ» и АО НФП ГИТАС был проведен комплекс экспериментально-аналитических исследований, а также конструктор-ско-технологических разработок,
на базе которых созданы методы, технологии и оборудование для применения на скважинах ПХГ.
Система не имеет аналогов в мировой практике и включает типы уникальной аппаратуры (параметрический ряд) сканирующей магнито-импульсной дефектоскопии (рис. 1), ядерной геофизики, диагностирования состояния крепи и заколонного пространства нефтегазовых скважин, в том числе при аномально высоких температурах (до 175 °С) и давлениях (до 12 МПа), а так-
Г
Рис. 1. Аппаратура МИД-Газпром
же методики оценки состояния цементного камня, определения динамического коэффициента не-фтегазонасыщения, толщины и прочности металла,остаточного ресурса составляющих скважин и продления срока их эксплуатации.
В результате исследований выявлены закономерности изменения регистрируемого отклика на испускаемый магнитный импульс от значений электропроводности и магнитной проницаемости металла обсадных колонн, их количества и суммарной толщины, которые позволили создать особую конструкцию геофизического зонда. Благодаря этому был усовершенствован метод магни-то-импульсной дефектоскопии и разработан принципиально новый аппаратно-технологический комплекс для его реализации. Комплекс позволяет повысить достоверность диагностирования несоответствий и дефектов
ГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Спецвыпуск № 3 (773)
ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА
Рис. 3. Оценка состояния цементного камня по данным спектрометрических исследований
и обеспечить разрешающую способность до 0,2 мм по величине коррозионного износа насосно-компрессорных труб (НКТ). Датчики данного аппаратно-техно-логического комплекса приспособлены к функционированию в газовой среде с высоким содержанием сероводорода при давлении до 120 МПа и температуре до 175 °С.
Еще один современный отечественный комплекс - модернизированный многозондовый нейтронный каротаж, который включает модуль, содержащий многозондовую малогабаритную аппаратуру (два зонда нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам «2ННКт»; три зонда спектрометрического нейтрон-гамма-каротажа «3СНГК»; модуль сканирующей магнито-импульсной дефектоскопии с датчиками манометрии, высокочувствительной термометрии и спектрометрического гамма-каротажа) (рис. 2).
Данные приборов позволяют оценить состояние скважин, определить пути миграции и техногенные скопления газа, термоаномалии, характеризующие нарушение герметичности обсадных колонн и внутрискважинного оборудования и состояние цементного камня.
Своевременное выделение дефектов в скважинах ПХГ (рис. 3) -развитие интервалов коррозии, недоворот резьбы на муфтовых соединениях НКТ и обсадных колонн, абразивный износ внутрискважинного оборудования, сквозные отверстия - позволяют своевременно выявить проблемы и качественно провести ремонт для обеспечения безопасной эксплуатации.
Рис. 2. Аппаратурно-методический комплекс КА-МИД-СРК-К
ООО «Газпром ПХГ» совместно с ООО «ИНГТ» и АО НФП ГИТАС были созданы и внедрены технологии зондирования прискважинной зоны на основе модифицированных ядерных методов для оценки состояния цементного камня за эксплуатационной и технической колоннами и контроля герметичности ПХГ без глушения скважины. Возможный вариант процесса диагностирования состояния цементного камня при многоколонной конструкции скважин (НКТ, кондуктор, эксплуатационная и техническая колонны, фильтр-колонна или хвостовик) приведен на рис. 3. Впоследствии были выполнены работы по глушению сква-жины,извлечению НКТ и проведению геофизических исследований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В совокупности разработанные методики обработки и интерпретации и технологии осуществления каротажных работ позволяют проводить весь необходимый комплекс геофизических мероприятий в эксплуатационных газовых и газоконденсатных скважинах и получать информацию о насыщенности пластов-коллекторов, техническом состоянии
элементов конструкции крепи скважин: состоянии цементного кольца и обсадных и лифтовых труб, в том числе выделять интервалы абразивного и коррозионного износа.
Внедрение диагностической аппаратуры для продления срока безопасной эксплуатации газовых скважин различного назначения ПХГ в рамках системы экспертизы промышленной безопасности позволило поэтапно, с применением оптимальных комплексов геофизических исследований и работ обеспечить выполнение плановых показателей по отбору и закачке газа, безаварийную работу подземных хранилищ газа и эксплуатационного фонда скважин. ■
ЛИТЕРАТУРА
1. Асланян А.М., Асланян И.Ю., Масленникова Ю.С. и др. Диагностика заколонных перетоков газа комплексом высокоточной термометрии, спектральной шумометрии и импульсного нейтрон-нейтронного каротажа // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 6.
С. 52-59.
2. Асланян А.М., Волков М.В., Сорока С.В. и др. Выявление негерметичности муфтовых соединений насосно-компрессорных труб, обсадных
и технических колонн для скважин ПХГ в соляных кавернах методом спектральной шумометрии // Георесурсы. 2016. № 3. Ч. 1. С. 186-190.
